環(huán)氧板材料組元的熱膨脹系數(shù)差、溫度差及增強(qiáng)體體積分?jǐn)?shù)等對殘余熱應(yīng)力有較大影響。此外,基體屈服強(qiáng)度和韌性增強(qiáng)體形狀及分布也會對環(huán)氧板材料殘余熱應(yīng)力產(chǎn)生影響。

不同增強(qiáng)體和基體的熱膨脹系數(shù)相差較大，如SiC纖維增強(qiáng)AI基環(huán)氧板材料中,A1基體的熱膨脹系數(shù)(21.6X10-6/K)是SiC纖維(2.3X10-6/K)的9倍多。較小的溫度變化就會導(dǎo)致在環(huán)氧板材料中產(chǎn)生大的殘余應(yīng)力。因此,在進(jìn)行環(huán)氧板材料設(shè)計(jì)時(shí),增強(qiáng)體和基體的熱膨脹系數(shù)是需要考慮的重要問題，最好選用熱膨脹系數(shù)接近的材料。溫度變化是殘余熱應(yīng)力產(chǎn)生的外部因素。即使較小的溫度變化也能產(chǎn)生較大的殘余熱應(yīng)力。對于金屬基環(huán)氧板材料，可以在適當(dāng)?shù)臏囟冗M(jìn)行熱處理來減小殘余熱應(yīng)力。

在其他條件相同的情況下,增強(qiáng)體體積分?jǐn)?shù)是影響環(huán)氧板材料殘余熱應(yīng)力的主要因素。增強(qiáng)體體積分?jǐn)?shù)越高，環(huán)氧板材料殘余熱應(yīng)力越大。如果纖維體積分?jǐn)?shù)過高,環(huán)氧板材料在制備過程中界面殘余應(yīng)力就會過大,這將導(dǎo)致環(huán)氧板材料內(nèi)部出現(xiàn)損傷。即使沒出現(xiàn)損傷,大的殘余應(yīng)力也會顯著影響環(huán)氧板材料的力學(xué)性能。對于金屬基環(huán)氧板材料,隨著纖維體積分?jǐn)?shù)的增加,基體內(nèi)的殘余熱應(yīng)力會使環(huán)氧板材料拉伸和壓縮時(shí)屈服強(qiáng)度的差值增加。對于陶瓷材料，則可能會使基體產(chǎn)生裂紋，產(chǎn)生更為不利的影響。

基體的屈服強(qiáng)度影響殘余熱應(yīng)力主要與應(yīng)力松弛有關(guān)。環(huán)氧板材料基體應(yīng)力超過其屈服強(qiáng)度后,基體即可發(fā)生塑性變形以松弛殘余熱應(yīng)力。顯然,基體屈服強(qiáng)度越高，應(yīng)力越難松弛,殘余熱應(yīng)力就越大;基體屈服強(qiáng)度越低，應(yīng)力就越容易松弛，殘余熱應(yīng)力就較小。增強(qiáng)體尺寸和長徑比影響殘余熱應(yīng)力也與基體應(yīng)力松弛有關(guān)。當(dāng)增強(qiáng)體長徑比較大時(shí),位錯運(yùn)動容易受到阻礙,導(dǎo)致基體應(yīng)力松弛程度減小，環(huán)氧板材料的殘余熱應(yīng)力增大。

對于連續(xù)纖維增強(qiáng)的環(huán)氧板材料,殘余熱應(yīng)力還與纖維的取向有關(guān)。不同方向的環(huán)氧板材料殘余熱應(yīng)力有所不同，甚至可能出現(xiàn)較大差別。這主要與纖維軸向和徑向熱膨脹系數(shù)不同有 關(guān)。 例如，碳纖維的軸向熱膨脹系數(shù)約為-0. 14X10-°~1.7X10-/C ,而徑向熱膨脹系數(shù)可達(dá)8.85X10-%/°C。對于晶須或短纖維增強(qiáng)的環(huán)氧板材料，殘余熱應(yīng)力還和增強(qiáng)體排列規(guī)則程度有關(guān)。從平均殘余熱應(yīng)力來看,增強(qiáng)體混亂分布時(shí)的殘余熱應(yīng)力略低于增強(qiáng)體規(guī)則分布材料的殘余熱應(yīng)力。

對于聚合物基環(huán)氧板材料,影響殘余熱應(yīng)力大小的因素除上述幾個(gè)因素外還有環(huán)境濕度和時(shí)間因素。環(huán)境濕度主要通過影響聚合物基體的吸潮來影響其性能。在拉伸應(yīng)力下，聚合物基體的吸潮速度會增加。這將造成基體腫脹，導(dǎo)致應(yīng)力狀態(tài)改變。吸潮還能造成聚合物基體的塑性增加,進(jìn)而影響界面殘余應(yīng)力?？諝獾臐穸纫矊缑嫦喈a(chǎn)生一定的影響，如改變其微結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步影響殘余應(yīng)力。反過來，殘余應(yīng)力也會影響吸濕量,通常殘余應(yīng)力越大，吸濕量越大。另外,聚合物基環(huán)氧板材料界面的熱殘余應(yīng)力還具有時(shí)間依賴性。這主要是因?yàn)榫酆衔锘w和纖維/基體界面相具有黏彈性,其性能具有時(shí)間依賴性。隨著時(shí)間延長，基體會表現(xiàn)出應(yīng)力、應(yīng)變松弛或蠕變行為。研究表明，聚合物基環(huán)氧板材料在制備過程中產(chǎn)生的殘應(yīng)熱應(yīng)力會隨著常溫濕熱條件下的存儲時(shí)間延長而降低。

由于殘余熱應(yīng)力對材料性能有較大影響，因而有時(shí)在材料使用前需要對其殘余熱應(yīng)力的大小進(jìn)行測試。殘余熱應(yīng)力的測量方法主要分為有損和無損測量兩大類。有損測量主要有切槽法鉆孔法等;無損測量主要有X射線衍射法、中子行射法、磁性法、超聲法以及壓痕應(yīng)變法等。隨著對材料研究的深人，不斷有學(xué)者提出新的測量方法，如西北工業(yè)大學(xué)超高溫結(jié)構(gòu)環(huán)氧板材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提出通過加載卸載曲線來測量陶瓷基環(huán)氧板材料的殘余熱應(yīng)力。

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